Le applicazioni 4.0 nelle macchine per la semina e la concimazione

Le tecniche dell’agricoltura 4.0 hanno un campo di applicazione molto proficuo nel settore della semina e della concimazione grazie alla commercializzazione di macchine in grado di lavorare on demand, monitorando in maniera puntuale l’andamento delle diverse operazioni

Dal 2020 la legge di bilancio ha previsto un’agevolazione per l’acquisto di macchine agricole dotate di tecnologia 4.0. Nel 2021 questa agevolazione ha sospinto il mercato su una crescita a doppia cifra, nonostante le difficoltà causate dalla pandemia e dalle difficoltà di approvvigionamento delle materie prime. Il boom del 4.0 è sicuramente positivo in quanto porterà ad un aumento della superficie agricola gestita con tecnologie 4.0 e quindi ad una riduzione dei costi aziendali e dell’impatto delle attività agricole sull’ambiente. Secondo l’Agenzia delle Entrate, per rientrare nelle agevolazioni statali una macchina 4.0 deve avere le seguenti caratteristiche: sistemi hardware e software che ne facilitino la programmazione ed il controllo; interconnessione con i sistemi informatici a caricamento da remoto; integrazione automatizzata con il sistema logistico della rete di fornitura e/o con altre macchine del ciclo produttivo; interfaccia uomo-macchina semplice e intuitiva; sistemi di telemanutenzione e/o telediagnosi e/o controllo in remoto; monitoraggio continuo delle condizioni di lavoro e dei parametri di processo. Spesso si confonde l’Agricoltura 4.0 con l’agricoltura di precisione, in quanto entrambe si avvalgono di un flusso di per migliorare le rese, la qualità e l’impatto sull’ambiente. In realtà, si tratta di due tecniche assai differenti tra loro. Infatti mentre nel caso dell’agricoltura di precisione, i dati vengono generati e sfruttati esclusivamente all’interno dell’azienda agricola per gestire l’operatività delle macchine, con l’agricoltura 4.0 i dati generati dalle macchine possono essere anche trasmessi all’esterno della specifica realtà aziendale, coinvolgendo l’intera filiera. Ad esempio, le mappe di distribuzione dei mezzi tecnici potrebbero essere trasmesse all’ente di certificazione per attestare che il prodotto rispetti il disciplinare richiesto. Seminatrici e macchine spandiconcime, sono quelle che possono offrire agli agricoltori i migliori benefici con l’implementazione della tecnologia 4.0. Questi benefici stanno diventando sempre più rilevanti per gli agricoltori vista l’impennata dei costi delle materie prime e con l’approvazione della Farm2Fork che prescrive una grossa riduzione dei dei prodotti chimici (fino al 20% per i fertilizzanti). Grazie a macchine equipaggiate con sistemi 4.0, gli agricoltori possono distribuire in modo controllato i trattamenti, evitando così eventuali sprechi e monitorando la quantità effettivamente distribuita in campo per tenere sotto controllo i costi operativi. Focalizzando l’attenzione sulle macchine la semina e la concimazione, è opportuno segnalare come esse siano oggi equipaggiate con di sistemi avanzati per variare la dose in modo controllato, sulla base – ad esempio – di mappe di prescrizione calcolate sulla base di parametri di servizio. Ad esempio, la mappa di prescrizione per la concimazione di potassio o fosforo può essere calcolata dalla mappa di resa ricavata dalla mietitrebbia. Partendo dalle seminatrici, quelle equipaggiate con tecnologia 4.0 hanno i dischi distributori che non sono azionati da una ruota trascinata a terra; bensì, sono azionati da motori idraulici o elettrici (Fig. 1) in modo indipendente l’uno dagli altri. In questo modo, i distributori possono essere azionati a prescindere dalla velocità di avanzamento della macchina e la dose può essere variata in funzione della posizione del trattore secondo una mappa di prescrizione. I singoli elementi di semina possono essere disattivati per formare una tramline oppure per mantenere la dose uniforme in ogni condizione operativa, come – ad esempio – in curva dove la diversa velocità periferica dell’elemento di semina all’esterno della curva stessaimpone una maggiore portata di prodotto per mantenere la medesima dose in ogni fila. Inoltre, i contasemi permettono di monitorare per ciascun elemento di semina la dose effettivamente distribuita in campo (Fig. 2). Oltre ad identificare eventuali malfunzionamenti o doppi semi, questi dispositivi permettono di conteggiare in tempo reale il numero di semi che attraversano il tubo adduttore senza essere sviati da eventuali elementi contaminanti (Fig. 3). Il sensore del contaseme infatti è stato progettato per identificare il contorno del seme (Fig. 3) e questo gli permette di individuare eventuali elementi estranei o semi doppi. Grazie a questa tecnologia di monitoraggio è possibile realizzare mappe di semina molto accurate che indicano la quantità di semi effettivamente distribuiti e che permettono di valutare in tempo reale il grado di precisione dell’intervento, agevolando così tutte le operazioni relative alla gestione della semina. Le macchine spandiconcime compatibili con la tecnologia 4.0 possono controllare e monitorare in tempo reale la quantità di prodotto distribuito. In tal caso, le macchine più comunemente adottate sono gli spandiconcime centrifughi equipaggiati con celle di carico posizionate nella parte inferiore della tramoggia (Fig. 5 a sinistra): la dose di prodotto applicata viene determinata sulla base della differenza di peso. Invece, per garantire che il concime sia erogato in modo corretto è necessario un sistema che consente di variare in tempo reale le quantità, in funzione sia della velocità di avanzamento che della posizione del trattore – quindi secondo una mappa di prescrizione – al fine di adottare tecniche di rateo variabile. Questo è possibile controllando l’apertura delle serrande delle macchine spandiconcime con attuatori lineari elettrici. Attraverso i sistemi 4.0, ma soprattutto grazie alla tecnologia ISOBUS e alle diverse soluzioni proprietarie dei costruttori, queste macchine possono essere poi telecontrollate da remoto e possono essere configurate in modo tale da operare nel modo più opportuno.